中国海洋大学资料 生物氧化
中国海洋大学考研(糖代谢与氧化磷酸化)资料
磷酸精氨酸
7.7千卡/摩尔
这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。
O-
NH2
N
N
NN OCH2 O
HH
H
H
7.3千卡/摩尔
OH OH
烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
14.8千卡/摩尔
（2）氮磷键型
O
NH
PO
C NH O
N CH3
CH2COOH磷酸肌酸源自10.3千卡/摩尔O
NH
PO
C NH O
N CH3 NH2 CH2CH2CH2CHCOOH
3、生成二氧化碳的氧化反应
（1）直接脱羧作用 氧化代谢的中间产物羧酸在脱羧酶的催化下，
直接从分子中脱去羧基。例如丙酮酸的脱羧。 （2）氧化脱羧作用 氧化代谢中产生的有机羧酸（主要是酮酸）在
氧化脱羧酶系的催化下，在脱羧的同时，也发 生氧化（脱氢）作用。例如苹果酸的氧化脱羧 生成丙酮酸。
（二）生物氧化的特点
功能：是多种重要脱 氢酶的辅酶。
三、FAD和FMN的递能作用
FAD(黄素-腺 嘌呤二核苷酸) 和FMN(黄素 单核苷酸)是核 黄素(维生素B2) 的衍生物。
功能：在脱氢 酶催化的氧化还原反应中， 起着电子和质 子的传递体作 用。
四、辅酶A在能量代谢中的作用
辅酶A分子中含有 腺嘌呤、D-核糖、 磷酸、焦磷酸、 泛酸和巯基乙胺。 乙酰基与辅酶A的 结合是通过一个 硫酯键。乙酰辅 酶A具有高的乙酰 基转移势能。
生物能和ATP
1、ATP是生物能存在的主要形式 ATP是能够被生物细胞直接利用的能量
形式。 2、生物化学反应的自由能变化 生物化学反应与普通的化学反应一样,也
生物氧化(一).doc
生物氧化(一)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}名词解释{{/B}}(总题数：6，分数：12.00)1.生物氧化(biological oxidation)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 2.电子传递链(electron transfer chain)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 3.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 4.底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 5.P/O比值(P/O ratio)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 6.高能磷酸化合物(energy rich phosphate compound)（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________二、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：0，分数：0.00)三、{{B}}A型题{{/B}}(总题数：45，分数：88.00)7.有关生物化学反应中能量的叙述，错误的是∙ A.氧化反应是机体能量的主要来源∙ B.当一个反应处于平衡状态时，没有自由能的变化∙ C.总能量的变化与反应的途径无关∙ D.能量的携带、释放和利用必须依靠高能磷酸化合物的生成和分解∙ E.生物氧化过程中释放的能量均以化学能的形式贮存于高能化合物分子中（分数：1.00）A.B.C.D.E.8.有关生物氧化描述错误的是∙ A.生物氧化是在体温下、pH7.35～7.45的生理条件下进行的∙ B.生物氧化是一系列酶促反应∙ C.生物氧化过程是逐步氧化、逐步释放能量的∙ D.生物氧化过程消耗氧，氧化的终产物是H2O、CO2和能量∙ E.生物氧化过程中产生的能量都以ATP的形式储存和利用（分数：1.00）A.B.C.D.E.9.UQ的特点是∙ A.它是复合体Ⅰ和Ⅱ的组成成分∙ B.它仅是电子递体∙ C.它能在线粒体内膜中自由扩散∙ D.它是水溶性很强的物质∙ E.UQ10仅存在于人体内（分数：2.00）A.B.C.D.E.10.下列关于细胞色素特点的叙述，正确的是∙ A.细胞色素也可分布在线粒体外∙ B.血红素a是Cyt c的辅基∙ C.呼吸链中有许多种细胞色素可被CN-抑制∙ D.细胞色素c氧化酶的本质不是细胞色素∙ E.所有的细胞色素与线粒体内膜紧密结合，不易分离（分数：2.00）A.B.C.D.E.11.下列每组内有两种物质，都含铁卟啉的是∙ A.铁硫蛋白和血红蛋白∙ B.过氧化物酶和过氧化氢酶∙ C.细胞色素c氧化酶和乳酸脱氢酶∙ D.过氧化物酶和琥珀酸脱氢酶∙ E.FAD和NAD+（分数：2.00）A.B.C.D.E.12.呼吸链研究得出的结论之一是∙ A.两条呼吸链的汇合点是Cyt c∙ B.呼吸链都含有复合体Ⅱ∙ C.解偶联后，呼吸链就不能传递电子了∙ D.一对氢通过呼吸链传递2e到1/2O2，可生成2.5分子ATP∙ E.辅酶Q是递氢体（分数：2.00）A.B.C.D.E.13.下列是关于氧化呼吸链的捕述，错误的是∙ A.递氢体同时也是递电子体，递电子体不一定是递氢体∙ B.在传递氢和电子过程中，可偶联ADP磷酸化∙ C.CO可使整个呼吸链的功能丧失∙ D.呼吸链的组分通常按ΔG°'值由小到大的顺序排列∙ E.线粒体DNA突变可影响呼吸链功能（分数：2.00）A.B.C.D.E.14.呼吸链中可被CN-抑制的成分是∙ A.FAD∙ B.FMN∙ C.铁硫蛋白∙ D.细胞色素aa3∙ E.细胞色素c（分数：2.00）A.B.C.D.E.15.不参与组成NADH氧化呼吸链的组分是∙ A.FMN∙ B.FAD∙ C.泛醌∙ D.铁硫蛋白∙ E.细胞色素c（分数：2.00）A.B.C.D.E.16.在氧化过程中可产生过氧化氢的酶是∙ A.SOD∙ B.琥珀酸脱氢酶∙ C.细胞色素aa3∙ D.苹果酸脱氢酶∙ E.单加氧酶（分数：2.00）A.B.C.D.E.17.下列物质中，氧化磷酸化的解偶联剂是∙ A.一氧化碳∙ B.氰化物∙ C.鱼藤酮∙ D.二硝基苯酚∙ E.硫化氢（分数：2.00）A.B.C.D.E.18.ATP生成的主要方式是∙ A.肌酸磷酸化∙ B.氧化磷酸化∙ C.糖的磷酸化∙ D.底物水平磷酸化∙ E.有机酸脱羧（分数：2.00）A.B.C.D.E.19.呼吸链中细胞色素排列顺序是∙ A.b→c→c1→aa3→O2∙ B.c→b→c1→aa3→O2∙ C.c1→c→b→aa3→O2∙ D.b→c1→c→aa3→O2∙ E.c→c1→b→aa3→O2（分数：2.00）A.B.C.D.E.20.有关NADH的叙述，错误的是∙ A.可在细胞质中形成∙ B.可在线粒体中形成∙ C.在细胞质中氧化生成ATP∙ D.在线粒体中氧化生成ATP∙ E.又称还原型辅酶Ⅰ（分数：2.00）A.B.C.D.E.21.下列不属于高能化合物的物质是∙ A.GTP∙ B.ATP∙ C.磷酸肌酸∙ D.3-磷酸甘油醛∙ E.1，3-二磷酸甘油酸（分数：2.00）A.B.C.D.E.22.脱下的氢不进入NADH呼吸链的物质是∙ A.异柠檬酸∙ B.β-羟丁酸∙ C.丙酮酸∙ D.脂酰辅酶A∙ E.谷氨酸（分数：2.00）A.B.C.D.E.23.肝和心肌细胞胞质中的NADH进入线粒体主要的机制是∙ A.α-磷酸甘油穿梭∙ B.肉碱穿梭∙ C.苹果酸-天冬氨酸穿梭∙ D.丙氨酸-葡萄糖循环∙ E.柠檬酸-丙酮酸循环（分数：2.00）A.B.C.D.E.24.运动时ATP因消耗而大量减少，机体此时所处状态是∙ A.ADP相应增加，ATP/ADP下降，呼吸随之加快，氧化磷酸化升高∙ B.ADP相应减少，以维持ATP/ADF恢复正常∙ C.ADP大量减少，ATP/ADP增高，呼吸随之加快∙ D.氧化磷酸化速度不变∙ E.ADP相应增加，呼吸因缺乏ATP而减弱（分数：2.00）A.B.C.D.E.25.机体生命活动的能量直接供应者是∙ A.葡萄糖∙ B.蛋白质∙ C.乙酰辅酶A∙ D.ATP∙ E.脂肪（分数：2.00）A.B.C.D.E.26.关于超氧化物歧化酶的捕述，不正确的是∙ A.可催化产生超氧离子∙ B.可消除超氧离子∙ C.含金属离子辅基∙ D.可催化产生过氧化氢∙ E.存在于细胞质和线粒体中（分数：2.00）A.B.C.D.E.27.含有烟酰胺的物质是∙ A.FMN∙ B.FAD∙ C.泛醌∙ D.NAD+∙ E.CoA（分数：2.00）A.B.C.D.E.28.在组成中不含血红素的蛋白质是∙ A.细胞色素P450∙ B.铁硫蛋白∙ C.肌红蛋白∙ D.过氧化物酶∙ E.过氧化氢酶（分数：2.00）A.B.C.D.E.29.能使氧化磷酸化加速的物质是∙ A.ATP∙ B.ADP∙ C.CoA∙ D.GTP∙ E.2，4-二硝基苯酚（分数：2.00）A.B.C.D.E.30.关于线粒体DNA(mtDNA)的特点，错误的是∙ A.线粒体DNA是线性DNA，编码tRNA的数目少于细胞核基因∙ B.人mtDNA编码13条多肽链∙ C.这些多肽链基因发生突变常可影响氧化磷酸化∙ D.mtDNA缺乏保护而容易受到损伤∙ E.mtDNA突变影响氧化磷酸化而引起的症状常呈母系遗传（分数：2.00）A.B.C.D.E.31.不以复合体形式存在并能在线粒体脂膜中扩散的是∙ A.Cyt a∙ B.UQ∙ C.Cyt c∙ D.NAD+∙ E.FAD（分数：2.00）A.B.C.D.E.32.关于生物氧化的叙述正确的是∙ A.CO2为有机酸脱羧生成∙ B.能量全部以热的形式散发∙ C.H2O主要由有机物脱水生成∙ D.生物氧化主要在细胞质中进行∙ E.最主要的酶为单加氧酶（分数：2.00）A.B.C.D.E.33.不能阻断呼吸链电子传递的物质是∙ -∙ B.鱼藤酮∙ C.抗霉素A∙ D.2，4-二硝基苯酚∙ E.异戊巴比妥（分数：2.00）A.B.C.D.E.34.下列需Cyt P450参加反应的酶是∙ A.单加氧酶∙ B.过氧化氢酶∙ C.细胞色素氧化酶∙ D.过氧化物酶∙ E.SOD（分数：2.00）A.B.C.D.E.35.关于高能键的叙述正确的是∙ A.所有高能键都是高能磷酸键∙ B.高能键只在电子传递链中偶联产生∙ C.实际上并不存在键能特别高的高能键∙ D.高能键的概念与键能的概念一致∙ E.高能磷酸键都是以核苷二磷酸或核苷三磷酸的形式存在（分数：2.00）A.B.C.D.E.36.下列诸因素对氧化磷酸化的影响结果正确的是∙ A.甲状腺激素可使氧化磷酸化作用减低∙ B.[ADP]降低可使氧化磷酸化速度加快∙ C.异戊巴比妥与CN-抑制呼吸链的相同位点∙ D.呼吸控制率可作为观察氧化磷酸化偶联程度的指标∙ E.甲状腺功能亢进者体内的ATP合成增加(ADP+Pi→ATP)（分数：2.00）A.B.C.D.E.37.关于线粒体氧化磷酸化解偶联的描述，正确的是∙ A.线粒体氧化作用停止∙ B.线粒体膜ATP酶被抑制∙ C.线粒体内三羧酸循环停止∙ D.线粒体能利用氧，但不能生成ATP∙ E.线粒体膜变性（分数：2.00）A.B.C.D.E.38.肌肉中能量的暂时储存形式是∙ A.ATP∙ B.磷酸肌酸∙ C.糖原∙ D.脂肪∙ E.磷酸烯醇式丙酮酸（分数：2.00）A.B.C.D.E.39.关于线粒体内膜外侧的H+转运的描述，正确的是∙ A.H+可以通过ATP合酶的质子通道顺浓度梯度转移∙ B.线粒体外侧浓度低于线粒体内的H+浓度∙ C.H+可自由进入线粒体∙ D.H+经内膜进入线粒体内释放化学能∙ E.当质子顺梯度回流时，释放的全部能量被ATP合酶利用合成ATP（分数：2.00）A.B.C.D.E.40.呼吸链中不具有质子泵功能的是∙ A.复合体Ⅰ∙ B.复合体Ⅱ∙ C.复合体Ⅲ∙ D.复合体Ⅳ∙ E.Cyt aa3（分数：2.00）A.B.C.D.E.41.能以底物水平磷酸化的方式生成ATP的代谢途径是∙ A.糖酵解∙ B.糖异生∙ C.磷酸戊糖途径∙ D.脂肪酸的β氧化∙ E.糖原分解（分数：2.00）A.B.C.D.E.42.近年来关于氧化磷酸化机制最普遍公认的学说是∙ A.构象偶联假说∙ B.化学渗透假说∙ C.Wieland学说∙ D.Warburg学说∙ E.化学偶联假说（分数：2.00）A.B.C.D.E.43.调节氧化磷酸化的最主要的因素是∙ A.氰化物∙ B.解偶联剂∙ C.Cyt aa3∙ D.[ADP]/[ATP]∙ E.甲状腺素（分数：2.00）A.B.C.D.E.44.P/O比值指的是∙ A.每消耗1摩尔氧分子所消耗的无机磷的摩尔数∙ B.每消耗1摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数∙ C.每消耗1摩尔氧分子所消耗的无机磷的克分子数∙ D.每消耗1摩尔氧分子所消耗的ADP的摩尔数∙ E.每消耗1摩尔氧原子所合成的ADP的摩尔数（分数：2.00）A.B.C.D.E.45.细胞质中产生的NADH可以进行的反应是∙ A.直接进入线粒体氧化∙ B.将H交给FAD，生成FADH2进入线粒体氧化∙ C.还原磷酸二羟丙酮后生成的还原产物进入线粒体∙ D.由肉毒碱协助进入线粒体进一步氧化∙ E.通过线粒体内膜上的特异载体进入线粒体（分数：2.00）A.B.C.D.E.46.苹果酸-天冬氨酸穿梭的生理意义是∙ A.将草酰乙酸带入线粒体彻底氧化∙ B.维持线粒体内外有机酸的平衡∙ C.为三羧酸循环提供足够的草酰乙酸∙ D.将细胞质中NADH上的H带入线粒体∙ E.将乙酰CoA转移出线粒体（分数：2.00）A.B.C.D.E.47.关于氰化物作用特点的叙述，正确的是∙ A.呼吸肌麻痹，换气困难∙ B.血红蛋白基因突变∙ C.血红蛋白构象改变∙ D.破坏了线粒体结构∙ E.紧密结合呼吸链复合体Ⅳ，阻断电子传递，使细胞内呼吸停止而死亡（分数：2.00）A.B.C.D.E.48.关于化学渗透假说的叙述，错误的是∙ A.必须把内膜外侧的H+通过呼吸链泵到膜内∙ B.需要在线粒体内膜两侧形成电位差∙ C.由英国Peter Mitchell首先提出∙ D.H+顺浓度梯度由膜外回流时驱动ATP的生成∙ E.电子传递过程中，质子泵出的作用在于存储电子传递释放的能量（分数：2.00）A.B.C.D.E.49.关于ATP合酶叙述正确的是∙ A.它是呼吸链复合体Ⅳ的一个亚基∙ B.F1和F0都是亲水的∙ C.F0催化ATP的生成与释放∙ D.ATP合酶参与Na+，K+-ATP酶的组成∙ E.F0是H+的通道（分数：2.00）A.B.C.D.E.50.关于不需氧脱氢酶的叙述，正确的是∙ A.其受氢体不是辅酶∙ B.产物中一定有H2O2∙ C.辅酶只能是NAD+，不能是FAD∙ D.还原型辅酶经呼吸链后，氢与氧结合成H2O ∙ E.能以氧分子作为直接受氢体（分数：2.00）A.B.C.D.E.51.下面关于过氧化氢酶的描述错误的是∙ A.催化的底物是过氧化氢∙ B.其辅基为血红素∙ C.产物中有H2O和O2分子∙ D.酶的活性中心含Cu2+/Zn2+离子∙ E.催化活性较强（分数：2.00）A.B.C.D.E.。
生物氧化课件精品
生物氧化课件精品一、教学内容本课件依据《生物化学》教材第八章“生物氧化”部分，详细内容包括：生物氧化的基本概念、生物氧化体系、线粒体结构与功能、电子传递链、氧化磷酸化、细胞内的抗氧化系统。
二、教学目标1. 让学生了解生物氧化的基本概念，理解生物氧化在生物体中的重要意义。
2. 使学生掌握生物氧化体系的主要组成部分，了解线粒体结构与功能，以及电子传递链的基本过程。
3. 让学生了解氧化磷酸化的机制，理解ATP在生物氧化过程中的与作用。
三、教学难点与重点教学难点：电子传递链的组成与功能，氧化磷酸化的过程与机制。
教学重点：生物氧化的基本概念，线粒体结构与功能，抗氧化系统的作用。
四、教具与学具准备1. 教具：生物氧化课件，电子传递链图解，线粒体模型。
2. 学具：笔记本，彩色笔，教材。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个关于生物氧化的实际情景，引发学生的思考，引出本节课的主题。
2. 讲解：详细讲解生物氧化的基本概念、生物氧化体系、线粒体结构与功能、电子传递链、氧化磷酸化等内容。
3. 例题讲解：通过讲解典型例题，使学生进一步巩固所学知识。
4. 随堂练习：布置一些有关生物氧化的练习题，让学生及时检验自己的学习效果。
六、板书设计1. 生物氧化概念2. 生物氧化体系线粒体结构与功能电子传递链3. 氧化磷酸化4. 抗氧化系统七、作业设计1. 作业题目：（1）简述生物氧化的基本概念。
（2）说明电子传递链的组成部分及作用。
（3）解释氧化磷酸化的过程及意义。
2. 答案：（1）生物氧化是指在生物体内，通过各种酶催化的氧化反应，将有机物氧化成CO2和H2O，并释放能量的过程。
（2）电子传递链包括NADH脱氢酶、细胞色素b、细胞色素c、细胞色素氧化酶等组成部分，其作用是将电子从NADH传递给O2，H2O，并释放能量。
（3）氧化磷酸化是指通过电子传递链传递电子，驱动ADP和无机磷酸结合ATP的过程，其意义在于为生物体提供能量。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生了解生物氧化在生活实际中的应用，激发学生的兴趣，提高学生的创新能力。
生物氧化—生物氧化概述(生物化学课件)
◇生物氧化：
▽ 活细胞、水环境中进行，需中性pH、常温(体 温) 、常压环境中进行。 ▽ 需一系列酶,辅酶,电子和氢中间传递体。 ▽ 常是脱氢氧化, 分阶段逐步进行,能量逐步释放。 ▽ 释放的能量贮存在ATP高能磷酸键中，供生命 活动所利用。
4
5
2 生物氧化的方式:
◆ CO2的生成: 有机酸在酶催化下的脱羧作用而产生。代谢
生物氧化概述
生物氧化的概念及特点 生物氧化 生物氧化的方式 生物氧化的类型 生物氧化与体外氧化
2
1 生物氧化:
在有O2条件下，糖、脂和蛋白质等有机物 质被氧化分解，最终生成CO2和H2O,并释放能量 形成ATP的过程(biological oxidation)。
实际上是需氧细胞中呼吸作用的一系列氧化 还原反应，也称细胞氧化或细胞呼吸。
传给氧生成水。 脱氢酶、NAD、NADP+、FAD、FMN、氧化酶。
7
3 生物氧化的类型 ◆ 脱电子反应：
从底物上脱下一个电子，如Fe2+→Fe3+ + e◆ 加氧反应：
向底物分子上直接加入氧原子或氧分子. 如醛→酸 ◆ 脱氢反应：
从底物分子上脱下一对氢 原子，如异柠 檬酸、苹果酸等脱氢反应.
8
◆ 加水脱氢反应： 向底物分子加入水分子，同时脱去两个氢原子
(一对质子和一对电子)，其结果是底物分子加入了 一个来自水分子的氧原子。实际上是一个脱氢酶的 反应。
如TCA中的延胡索酸水合酶和苹果酸脱氢酶反 应即是加水脱氢反应。
9
4、生物氧化与体外氧化
生物氧化与体外氧化之相同点 ➢生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、
失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。
➢物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产 物(CO2，H2O)和释放能量均相同。
生物化学——生物氧化(一)2024
生物化学——生物氧化（一）引言：生物氧化是生物化学领域中的重要概念，指的是生物体内发生的氧化反应过程。
这些反应通常涉及生物体中的氧分子与有机物之间的相互作用，产生能量并支持生命的运行。
本文将详细介绍生物化学中的生物氧化过程。
正文：一、氧化应激作用1. 超氧阴离子的产生与作用2. 过氧化氢的生成及其对细胞的损伤3. 氮氧化物的产生和生物效应4. 氧自由基与细胞的抗氧化机制5. 氧化应激与疾病发生的关系二、细胞色素氧化过程1. 细胞色素P450介导的氧化反应2. 细胞色素c氧化还原作用3. 胆红素的氧化代谢及生物学功能4. 细胞色素氧化过程中的辅助因子与催化机制5. 细胞色素氧化在药物代谢中的作用三、生物体内的有氧呼吸过程1. 有氧呼吸的基本原理和产生的能量2. 糖代谢在有氧呼吸中的作用3. 脂肪酸氧化与有氧呼吸的关系4. 氨基酸代谢在有氧呼吸中的贡献5. 有氧呼吸与孤儿疾病的关联四、蛋白质氧化及抗氧化反应1. 氧化蛋白的产生与损伤2. 氧化还原调节蛋白的功能与机制3. 抗氧化酶的分类和作用4. 蛋白质氧化与老化以及疾病的关系5. 蛋白质氧化与抗氧化剂的应用五、线粒体呼吸链与生物氧化反应1. 线粒体呼吸链的结构与功能2. 线粒体膜中的电子转移过程3. 细胞色素c氧化酶的作用与调控4. 线粒体呼吸链与能量产生的关系5. 生物氧化反应在能量代谢调控中的意义总结：生物氧化是生物体内重要的代谢过程，涉及氧分子与有机物的相互作用。
氧化应激、细胞色素氧化过程、有氧呼吸、蛋白质氧化及抗氧化反应以及线粒体呼吸链都是生物氧化中的关键内容。
深入理解这些过程对于揭示生命活动的分子机制以及疾病的预防和治疗具有重要意义。
第十七章 生物氧化-习题
第十七章生物氧化一、选择题⒈关于生物氧化，下列叙述错误的是（）A、生物氧化与体外燃烧的化学本质相同；B、厌氧生物不具有生物氧化功能；C、生物氧化不一定同磷酸化偶联；D、在细胞外也能进行生物氧化；E、生物氧化最本质的特征是有电子的得失⒉关于电子传递链，下列叙述错误的是（）A、NADPH中的氢也可以进入呼吸链氧化；B、1分子铁硫中心（2Fe-2S）每次传递2个电子；C、NADH脱氢酶是一种黄素蛋白；D、各种细胞色素的吸收光谱均不同；E、在某些情况下电子传递不一顶与磷酸化偶联⒊关于氧化磷酸化，下列叙述错误的是（）A、电子传递复合物II不与磷酸化偶联；B、动力势是H+回到膜内的动力；C、解偶联剂不能阻抑电子传递；D、F1-ATP酶有合成及水解ATP双功能；E、氧化是放能过程，磷酸化是吸能过程⒋关于线粒体穿梭系统，下列叙述错误的是（）A、线粒体内膜上有两种NADH脱氢酶分别以FMN和FAD为辅基；B、每对氢经过磷酸甘油酸或苹果酸穿梭系统进入呼吸炼均能产生3个ATP；C、苹果酸进入线粒体内必须有膜上交换体协助；D、ATP 或ADP穿越线粒体内膜需由腺苷酸转位酶催化；E、Pi离子可与OH-交换进入线粒体⒌ F1F0-ATPase的活性中心位于（）A、α亚基；B、β亚基；C、γ亚基；D、δ亚基；E、ε亚基；⒍下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？（）A、Pi；B、苹果酸；C、柠檬酸；D、丙酮酸；E、NADH⒎可作为线粒体内膜标志酶的是（）A、苹果酸脱氢酶；B、柠檬酸合成酶；C、琥珀酸脱氢酶；D、单胺氧化酶；E、顺乌头酸酶⒏将离体的线粒体放在无氧的环境中，经过一段时间后，其内膜上的呼吸链的成分将会完全以还原形式存在，这时如果忽然通入氧气，试问最先被氧化的将是内膜上的哪一种复合体？（）A、复合体I；B、复合体Ⅱ；C、复合体Ⅲ；D、复合体Ⅳ；E、复合体Ⅴ⒐如果质子不经过F1F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生（）A、氧化；B、还原；C、解偶联；D、紧密偶联；E、主动运输⒑在离体的完整的线粒体中，在有可氧化的底物的存在下，加入哪一种物质可提高电子传递和氧气摄入量？（）A、NADH；B、更多的TCA循环的酶；C、ADP；D、FADH2；E、氰化物⒒下列化合物中，除了哪一种以外都含有高能磷酸键？（）A、NAD+；B、ADP；C、NADPH；D、FMN；E、磷酸烯醇式丙酮酸⒓下列反应中，哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应（）A、葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸；B、甘油-1，3-二磷酸→甘油-3-二磷酸；C、柠檬酸→α酮戊二酸；D、琥珀酸→延胡索酸；E、苹果酸→草酰乙酸⒔乙酰CoA彻底氧化过程中的P/O值是（）A、2.0；B、2.5；C、3.0；D、3.5；E、4.0；⒕肌肉组织中肌肉收缩所需要的大部分能量以哪种形式贮存？（）1A、ADP；B、磷酸烯醇式丙酮酸；C、ATP；D、cAMP；E、磷酸肌酸⒖下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？（）A、CoQ；B、细胞色素c；C、辅酶I；D、FAD；E、肉毒碱二、判断是非⒈黄素蛋白的氧化还原电位随结合的蛋白不同而变化。
大学生物化学生物氧化(2024)
生物氧化在能量代谢中占据重要地位，它是连接食物中化学能与细胞可利用能量的桥梁。生物 氧化的效率直接影响到生物体对能量的利用和生命活动的进行。
2024/1/30
5
生物氧化的研究历史与现状
2024/1/30
生物氧化的研究历史
自19世纪以来，科学家们对生物氧化进行了广泛而深入的研究。早期研究主要集中在 生物氧化的基本过程和机制上，如细胞呼吸、酶的作用机制等。随着生物化学和分子生
氧化应激指标在疾病 诊断中的应用
通过检测血液、尿液等体液中氧 化应激相关指标（如丙二醛、超 氧化物歧化酶等）的水平变化， 可以评估机体的氧化应激状态和 预测相关疾病的发生风险。
抗氧化剂在疾病治疗 中的应用
针对氧化应激相关疾病，可以通 过补充外源性抗氧化剂（如维生 素C、维生素E、谷胱甘肽等）来 增强机体的抗氧化能力，减轻氧 化应激对细胞和组织的损伤。
12
电子传递链的功能与机制
功能
电子传递链的主要功能是将还原型辅 酶中的电子传递给氧，同时偶联ATP 的生成，从而完成生物氧化过程。
机制
在电子传递过程中，电子从还原型辅 酶传递给氧，同时伴随着质子的跨膜 转运，形成质子梯度。质子梯度驱动 ATP合成酶运作，合成ATP。
2024/1/30
13
电子传递链与能量代谢的关系
26
2024/1/30
THANKS
感谢观看
27
01 ATP生成
电子传递链通过氧化磷酸化过程生成ATP，为细 胞提供能量。
02 代谢调控
电子传递链的活性受到细胞代谢状态的调控，如 营养物质供应、激素水平等。
03 疾病关联
电子传递链的异常与多种疾病相关，如线粒体疾 病、氧化应激等。
中国海洋大学生化重点内容指南
生化重点内容指南（1）第一章蛋白质的结构与功能本章重点：组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
蛋白质的结构分为一级结构和高级结构。
高级结构又分为二级，三级，四级结构。
蛋白质结构与功能密切相关。
蛋白质的理化性质包括蛋白质的两性电离，蛋白质的胶体性质，蛋白质的变性，蛋白质的紫外吸收，蛋白质的呈色反应。
蛋白质分离纯化的方法有丙酮沉淀及盐析，电泳，透析，层析，分子筛，超速离心。
本章难点：蛋白质的二级，三级，四级结构。
蛋白质的两性电离，蛋白质的变性。
蛋白质分离纯化的方法及原理。
一．蛋白质的分子组成基本要点：（一）．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
人体内组成蛋白质的氨基酸均为Ｌ－α氨基酸，共有20种。
20种天然氨基酸按侧链的理化性质分为4类:1．非极性疏水性氨基酸,包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸七种。
2．极性中性氨基酸,包括色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸等共8种氨基酸。
3．酸性氨基酸,包括天冬氨酸和谷氨酸。
4．碱性氨基酸,包括赖氨酸、精氨酸、组氨酸。
氨基酸属于两性电解质，因而具有两性解离的特点。
在某一p H溶液中，氨基酸解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等，净电荷为零，此溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
色氨酸和酪氨酸在280nm波长处有最大光吸收，而绝大多数蛋白质都含有色氨酸和酪氨酸，因此紫外吸收法是分析溶液中蛋白质含量的简便方法。
（二）．两分子氨基酸脱去一分子水后形成的酰胺键称为肽键。
多肽链中肽键与α－碳原子形成一条主链骨架,氨基酸的侧链在此骨架上向外伸出,按规定,多肽链中氨基末端写在左侧,羧基末端写在肽链的右侧,如果把氨基酸序列标上数码,应以氨基末端的氨基酸为1号,从左向右顺序排列。
氨基酸通过肽键相连而成肽链，少于10个氨基酸的肽链称为寡肽，大于10个氨基酸的肽链称为多肽。
体内有许多生物活性肽。
例如谷胱甘肽，谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成的三肽,第一个肽键不是α－肽键而由谷氨酸γ－羧基与半胱氨酸的氨基组成,GSH的SH代表半胱氨酸残基上的疏基,是该化合物的主要功能基团。
生物氧化复习资料
生物氧化复习资料生物体内，物质氧化的常见方式：加氧、脱氢、失去电子营养物质经柠檬酸循环或其他代谢途径进行脱氢反应，产生的成对氢原子以还原当量NADH+氢离子或FADH2的形式存在，是生物氧化过程中产生的主要还原电子载体第一节氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成氧化呼吸链：生物体将NADH+氢离子和FADH2彻底氧化生产水和ATP的过程与细胞呼吸有关，需要消耗氧，参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成，形成一个连续的传递链真核细胞中主要在线粒体中进行递氢体：传递氢的酶蛋白或辅助因子（递氢的过程也需传递电子）电子传递体：传递电子一）氧化呼吸链是由4种具有传递电子能力的复合体组成氧化呼吸链的四种蛋白酶复合体位于线粒体内膜上，分别为复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ其中复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ镶嵌于线粒体内膜的双层脂质膜，复合体Ⅱ仅镶嵌于双层脂质膜的内侧电子传递的过程主要通过金属离子价键的变化、氢原子（氢离子+电子）转移的方式进行。
本质是由电势能转化为化学能的过程复合体Ⅰ：NADH—泛醌还原酶复合体Ⅱ：琥珀酸—泛醌还原酶复合体Ⅲ：泛醌—细胞色素c还原酶复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶（一）复合体Ⅰ将NADH+氢离子中的电子传递给泛醌复合体Ⅰ中的电子传递路径：还原型NADH失去电子被氧化生成NAD+，其电子被复合体Ⅰ接受并传递给泛醌复合体Ⅰ可催化两个同时进行的过程：将一对电子从还原型的NADH传递到泛醌的过程中，可同时偶联质子的泵出过程，将4个氢离子从内膜基质侧泵到内膜胞质侧。
复合体Ⅰ有质子泵功能，所需能量来自于电子传递过程。
注：泛醌又称辅酶Q（CoQ），是一种小分子、脂溶性醌类化合物（二）复合体Ⅱ将电子从琥珀酸传递到泛醌复合体Ⅱ是柠檬酸循环中的琥珀酸脱氢酶，其功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌——琥珀酸的脱氢反应是FDA转变为FADH2，后者再将电子传递到铁硫中心，然后传递给泛醌注：铁硫中心是由氧化呼吸链中的铁硫蛋白其中的铁离子通过无机硫原子或铁硫蛋白中的半胱氨酸残基的硫原子相连，形成铁硫中心。
中国海洋大学生物化学课件第十七章生物氧化讲义
中国海洋大学生物化学课件第十七章生物氧化讲义第十七章生物氧化目的和要求：了解生物氧化的概念和生物氧化体系的类型；掌握电子传递链的组成成分的结构和电子传递过程；掌握ATP合酶的结构、氧化磷酸化的机制和电子传递和氧化磷酸化的耦联机制，细胞溶胶内NADH再氧化途径，会计算葡萄糖等物质完全氧化能量代谢；了解电子传递抑制剂和氧化磷酸化解偶联剂类型和作用。
一、生物氧化概论㈠、生物氧化的涵义一切生物都靠能量维持生存，生物体所需的能量大都来自体内糖、脂肪、蛋白质等有机物的氧化人们把有机分子糖、脂、蛋白质等在活细胞内氧化分解，产生CO2、H2O 并释放能量形成ATP 的过程称生物氧化。
㈡、生物氧化的特点体温条件下，有机分子经系列酶促反应，逐步氧化释能，可以使放出的能量得到最有效的利用。
在氧化过程中产生的能量一般都贮存在一些特殊的化合物中，主要是ATP。
二、生物氧化体系的类型㈠、无传递体的生物氧化体系(一酶体系)代谢经氧化酶或需氧脱氢酶作用后，直接以1 分子氧为受体生成H2O 或H2O2；由需O2 脱氢酶催化产生的H2O2，可用来氧化体内的其它物质或分解为H2O 及O2⒈氧化酶体系氧化酶的作用为其分子中的金属离子(如Cu2+) 直接从代谢物中脱出氢取得电子；将电子传给分子氧使之活化，活化氧(O2-)与游离在溶液中的H+结合成水由氧化酶催化的反应不能在无氧情况下进行，因为不能用其它受氢体代替氧，如：多酚氧化酶和抗坏血酸酶⒉需氧脱氢酶体系需氧脱氢酶能激活代谢物中的氢，将脱出的氢和一对电子传递给脱氢酶的辅酶；有氧条件下，还原态辅酶(FMNH2 和FADH2)能将由氢放出的2 个电子传给分子氧使之活化成过氧离子；无氧条件下,还原态辅酶(FMNH2 和FADH2)能将由氢放出的2 个电子传给亚甲蓝或醌为受氢体而使反应㈡、进行需传递体的生物氧化体系生物体内的主要氧化体系，由不需氧脱氢酶及一种或一种以上的传递体参加反应，电子传递过程:还原型辅酶或辅基通过电子传递再氧化，这个过程称电子传递过程⒈电子传递链电子传递链：电子从还原型辅酶或辅基通过一系列电子亲和力递增顺序排列的电子载体传递到分子氧所经历的途径。
2024年《生物氧化》公开课件.
2024年《生物氧化》公开课件.一、教学内容本节课选自2024年《生物氧化》教材第四章第二节，详细内容主要包括生物氧化过程中酶的作用、细胞呼吸链的组成与功能、线粒体内氧化磷酸化的机理及其调控。
二、教学目标1. 理解并掌握生物氧化的基本概念、过程及意义；2. 学习并了解细胞呼吸链的组成、功能及氧化磷酸化的机理；3. 掌握生物氧化过程中关键酶的作用及其调控。
三、教学难点与重点重点：生物氧化的基本概念、过程，细胞呼吸链的组成与功能，氧化磷酸化的机理。
难点：生物氧化过程中酶的作用及其调控，细胞呼吸链的复杂性及氧化磷酸化的调控机制。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、黑板、粉笔、挂图等；2. 学具：笔记本、教材、笔等。
五、教学过程1. 导入：通过分析生活中常见的氧化现象，引入生物氧化的概念；2. 讲解：详细讲解生物氧化的基本过程、细胞呼吸链的组成与功能、氧化磷酸化的机理；3. 实践情景引入：以细胞呼吸为例，分析生物氧化在实际生物过程中的作用；4. 例题讲解：以具体例题解释生物氧化过程中的关键酶作用及其调控；5. 随堂练习：让学生结合教材内容，进行生物氧化相关习题的练习；7. 提问与答疑：鼓励学生提问，解答学生在学习过程中遇到的疑问。
六、板书设计1. 生物氧化的概念、过程及意义；2. 细胞呼吸链的组成、功能；3. 氧化磷酸化的机理；4. 生物氧化过程中的关键酶及其调控。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述生物氧化的概念、过程及意义；（2）阐述细胞呼吸链的组成、功能及氧化磷酸化的机理；（3）分析生物氧化过程中关键酶的作用及其调控。
2. 答案：见教材第四章第二节内容。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生深入学习生物氧化在生物体内的应用，如线粒体疾病、细胞衰老等，提高学生的知识运用能力。
重点和难点解析1. 生物氧化过程中酶的作用及其调控；2. 细胞呼吸链的组成、功能及氧化磷酸化的机理；3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习；4. 作业设计中的题目设置及答案解析。
生物氧化2013
线粒体内膜的主要载体
胞液中NADH的氧化
在胞液中生成的NADH不能直接参加氧化磷 酸化,也不能自由透过线粒体内膜，故线粒 体外NADH所携带的氢必须通过某种转运机 制才能进人线粒体，然后再经呼吸链进行 氧化磷酸化过程。
转运机制：α— 磷酸甘油穿梭 苹果酸-天冬氨酸穿梭
两种穿梭在ATP生成上的差异
线粒体对物质通过的选择性主要依赖于内膜中不同的转运载体对各种物质进行转运以保证生物氧化的顺利进在胞液中生成的nadh不能直接参加氧化磷酸化也不能自由透过线粒体内膜故线粒体外nadh所携带的氢必须通过某种转运机制才能进人线粒体然后再经呼吸链进行氧化磷酸化过程
第六章
生物氧化
第一节
生物氧化的概述
生物氧化（biological oxidation) 物质在生物体内进行的氧化称为生物氧 化, 主要是指糖、脂肪、蛋白质等在体 内氧化分解时逐步释放能量，最终生成 水和二氧化碳的过程。
Cytaa3含有2个铁卟啉辅基和2个铜原子。 2个铜原子分别与2个铁卟啉辅基相连。 铜原子可进行 Cu+ 子。 Cu2+＋e反应传递电
电子传递顺序： Cyt c→CuA→a→a3-CuB→O2
（二）呼吸链成分排列顺序
呼吸链成分的排列顺序是由下列实验决定的
呼吸链复合物的重组
呼吸链各组分氧化态和还原态吸收光谱 呼吸链抑制剂 标准氧化还原电位
①反应在高温或高压、干 燥条件下进行。 ②无机催化剂 ③能量瞬间大量释放，转 换为光和热。 ④产生的CO2和H2O是由 物质中的C和H直接与氧 结合生成。
第二节
线粒体氧化体系
一、呼吸链
一系列递氢体或递电子的酶或辅酶按照一定的顺 序排列在线粒体内膜上，组成一条电子传递链 (electron transfer chain) 。 传递氢与细胞吸入氧、呼出CO2有关，故又称 为呼吸链（respiratory chain）。 呼吸链中，传递氢的酶（辅酶）称为递氢体； 传递电子的酶（辅酶）称为递电子体。
生物氧化复习资料
生物氧化复习资料生物体内，物质氧化的常见方式：加氧、脱氢、失去电子营养物质经柠檬酸循环或其他代谢途径进行脱氢反应，产生的成对氢原子以还原当量NADH+氢离子或FADH2的形式存在，是生物氧化过程中产生的主要还原电子载体第一节氧化呼吸链是由具有电子传递功能的复合体组成氧化呼吸链：生物体将NADH+氢离子和FADH2彻底氧化生产水和ATP的过程与细胞呼吸有关，需要消耗氧，参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成，形成一个连续的传递链真核细胞中主要在线粒体中进行递氢体：传递氢的酶蛋白或辅助因子（递氢的过程也需传递电子）电子传递体：传递电子一）氧化呼吸链是由4种具有传递电子能力的复合体组成氧化呼吸链的四种蛋白酶复合体位于线粒体内膜上，分别为复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ其中复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ镶嵌于线粒体内膜的双层脂质膜，复合体Ⅱ仅镶嵌于双层脂质膜的内侧电子传递的过程主要通过金属离子价键的变化、氢原子（氢离子+电子）转移的方式进行。
本质是由电势能转化为化学能的过程复合体Ⅰ：NADH—泛醌还原酶复合体Ⅱ：琥珀酸—泛醌还原酶复合体Ⅲ：泛醌—细胞色素c还原酶复合体Ⅳ：细胞色素c氧化酶（一）复合体Ⅰ将NADH+氢离子中的电子传递给泛醌复合体Ⅰ中的电子传递路径：还原型NADH失去电子被氧化生成NAD+，其电子被复合体Ⅰ接受并传递给泛醌复合体Ⅰ可催化两个同时进行的过程：将一对电子从还原型的NADH传递到泛醌的过程中，可同时偶联质子的泵出过程，将4个氢离子从内膜基质侧泵到内膜胞质侧。
复合体Ⅰ有质子泵功能，所需能量来自于电子传递过程。
注：泛醌又称辅酶Q（CoQ），是一种小分子、脂溶性醌类化合物（二）复合体Ⅱ将电子从琥珀酸传递到泛醌复合体Ⅱ是柠檬酸循环中的琥珀酸脱氢酶，其功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌——琥珀酸的脱氢反应是FDA转变为FADH2，后者再将电子传递到铁硫中心，然后传递给泛醌注：铁硫中心是由氧化呼吸链中的铁硫蛋白其中的铁离子通过无机硫原子或铁硫蛋白中的半胱氨酸残基的硫原子相连，形成铁硫中心。
生 物 氧 化
1.α-单纯脱羧基
NH2 R Cα COOH
H
氨基酸
氨基酸脱羧酶 (磷酸吡哆醛)
R CH2 NH2 + CO2
胺
2.β-单纯脱羧基
O OC
CO + GTP
CH2
C O O草酰乙酸
O O-
磷酸烯醇式 丙酮酸羧激酶
C
O
C O P O-
CH2 O-
+ CO2 + GDP
磷酸烯醇式丙酮酸
二、氧化脱羧基
四、爆炸危险区域的划分及范围 爆炸危险环境包括爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境。 (一) 划分 根据爆炸性混合物的频繁程度和持续时间划分为不同级别的危险区域
(二) 范围 1. 爆炸性气体环境 (1)按释放源的级别划分
(2)根据通风条件调整区域 根据通风条件调整爆炸危险区域划分,应遵循 以下原则：
1.α-氧化脱羧基
O
丙酮酸脱氢酶复合体
H3C C COOH + HSCoA
丙酮酸
NAD+ NADH+ H+
2.β-氧化脱羧基
O
H3C C~ SCoA + CO2
乙酰CoA
第三节 线粒体生物氧化体系
一、呼吸链及其组成
脱氢反应是生物氧化的最主要方式。代谢底物上的氢被脱 氢酶激活脱落后，在线粒体内膜上经一系列具有氧化还原活性 的酶与辅酶或辅基等递氢体或递电子体的传递，最终与被激活 的氧负离子结合生成水。由于这些递氢体或递电子体在线粒体 内膜的排列顺序严格并形成前后的链式结构，所以称其为电子 传递链，氧是最终电子受体。由于氧来源于细胞的呼吸作用， 因此，电子传递链又称氧化呼吸链。
细胞色素c 的结构 Cyt c和c1的血红素与蛋白部分共价结合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
生物氧化的特点：
1、有机物在生物体内完全氧化与在体外燃烧而被彻底氧化,在本质 上是相同的,最终的产物都是CO2和H2O,同时所释放能量的总值 也相等； 2、生物氧化在常温、常压、接近中性的pH和多水环境中进行；是 在一系列酶、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行的； 3、氧化反应分阶段进行,能量逐步释放,既避免了能量骤然释放对 机体的损害,又使得生物体能充分、有效地利用释放的能量； 4、在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过 程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递 到氧并生成水。 5、生物氧化过程中释放的化学能通常被偶联的磷酸化反应所利用, 贮存于高能磷酸化合物(如ATP)中,当生命活动需要时再释放出 来。
代谢物M2H 氧化型 一个或多个传递体 M 还原型
中国海洋大学海洋生命学院 董文
H2 O
O2
二、生物氧化发生的主要场所——线粒体
场所：
（1）线粒体 （2）内质网、微 粒体、过氧化酶 体等
线粒体有双层膜结构，外膜光滑，内膜折叠成 嵴，伸向基质。内外膜之间为膜间腔。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
外膜对大多数小分子物质和离子可通透， 内膜须依赖膜上的特殊载体选择性地运载物质 进出。 基质中含有全部与有机酸氧化分解有关的酶。 内膜上存在着多种酶与辅酶组成的电子传递 链，由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶 催化系统组成。 内膜上的ATP合成酶利用电子传递过程释放的 能量合成ATP，完成线粒体的供能作用。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
中国海洋大学海洋生命学院 董文
CoQ不仅接受NADH脱氢酶的H，还接受 线粒体内其它脱氢酶的H，如琥珀酸脱氢 酶，脂酰CoA脱氢酶及其它黄素脱氢酶脱下 的H，在电子传递链中处于中心地位。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
三、细胞色素还原酶
复合物Ⅲ,又称细胞色素bc1复合物，或泛醌： 细胞色素c氧化还原酶。 功能：偶联催化电子由氢醌到Cyt c的转移和质 子由膜内基质向膜外空间的运输。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
•只有Cyt c是可溶的,其他 都是膜结合蛋白; • 不同种类的细胞色素卟 啉取代基不同,决定了 铁的氧化还原性能不同; • 不同的血红素有不同的 特征吸收谱带(α峰波 长不同)； • 血红素的氧化态(无α) 与还原态的光吸收是不 同的。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
• 铁硫中心的结构：最简单的是单铁原子与4个Cys的SH相连；更复杂的是有2个或4个铁原子。Rieske铁硫 蛋白则为1个铁原子与两个His残基相连。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
铁硫中心的功能：
与其它组分结合在一起借铁的价态转 变作为单电子传递体. +e 2+ 3+ Fe Fe -e
氧化型与还原型的的颜色不同，Fe3+为红、 绿，而Fe2+为无色. 线粒体中至少有8个铁硫蛋白参 与电子传递。
P: Positive; N: Nagative
中国海洋大学海洋生命学院 董文
中国海洋大学海洋生命学院 董文
CoQ
2Fe
2+
2Fe
3+
2Fe2+ Cytc1 2Fe3+
2Fe3+ Cytc 2Fe2+
Cytb CoQH2 2Fe
3+
Fe-S 2Fe
2+
CoQ-Cytc还原酶
中国海洋大学海洋生命学院 董文
琥珀酸 FAD Fe-S 延胡索酸 FADH2 CoQ
中国海洋大学海洋生命学院 董文
CoQH2
呼吸链上还有其他底物的电 子通过FAD流经Q，但不经过 复合物II： – 脂酰CoA脱氢酶 – 3-磷酸甘油脱氢酶 往往将这些由FAD作为辅 基的脱氢酶统称为琥珀酸脱 氢酶类。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
中国海洋大学海洋生命学院 董文
NADH + H+ + Q → NAD+ + QH2
NADH + +H NAD
+
FMN
2Fe
2+
CoQ
Fe-S FMNH2 2Fe
3+
CoQH2
NADH-CoQ还原酶
中国海洋大学海洋生命学院 董文
二、辅酶Q
O CH3O CH3O O CH3 (CH2CH C CH2)nH CH3
n=6-10
辅酶Q，泛醌,简写为Q或CoQ：脂溶性醌类化合物， 有一个长的异戊二烯侧链，因广泛存在得名，又称 泛醌(Ubiquinone) 。位于线粒体内膜。 • 辅酶Q为电子和质子载体。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
辅酶-Q的功能
Q (醌型结构) 很容易接受 电子和质子，还原成QH2 （还 原型）；QH2 也容易给出电子 和质子，重新氧化成Q。因 此，它在线粒体呼吸链中作 为电子和质子的传递体。
小结：体内主要呼吸链
1、NADH氧化呼吸链 【组成与作用】脱氢酶（CoI）、黄素蛋白、铁硫蛋白、CoQ和 细胞色素。 2、FADH氧化呼吸链（琥珀酸氧化呼吸链） 【组成和作用】脱氢酶（FAD）、CoQ、细胞色素 【差异】脱下的2H不经过NAD+传递,其余过程与NADH呼吸链相同.
NADH→FP(FMN)→UQ→Cyt b→Cyt C1→Cyt c→Cyt aa3→O2 (Fe-S) ↑ FP(FAD-Fe-S)
中国海洋大学海洋生命学院 董文
是一个由相同单体组成的二聚体。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
组成：
含有 约10 条以 上多 肽链 Cyt b562 Cyt b566 Cyt c1 铁硫蛋白 其它6种蛋白
中国海洋大学海洋生命学院 董文
细胞色素（cytochromes）
• 结构：细胞色素是一类色蛋白，以血红素为辅基 • 功能：在电子传递链中起传递电子的作用; 通过血红素中Fe 原子的价态变化传递电子（血红蛋白与肌红蛋白的血红素 不发生价态变化）Fe3+ + e—— Fe2+ • 血红素结构是划分细胞色素的依据a, a3, b, c, c1…..
中国海洋大学海洋生命学院 董文
营养物的分解代谢过程
第Ⅰ阶段，有机物分解为 它们的组成前体物质。 第Ⅱ阶段，小的燃料分子 分解为几种常见的中间物， 主要是丙酮酸和乙酰-CoA， 可放出少量能量。 第Ⅲ阶段，有一条途径组 成，即三羧酸(TCA)循环。中 间物被完全氧化成CO2，生成 的电子传递给NAD+或FAD并释 放少量能量，其中的中间物 又可作为生物合成的原料。 第Ⅳ阶段，包括电子传递 和氧化磷酸化，电子传递给 O2，H2O生成，释放的大量能 量用于ATP的生成。
cyt a和a3组成一个复合体，除了含有铁卟啉 外，还含有铜原子。cyt aa3可以直接以O2为 电子受体。 在电子传递过程中，分子中的铜离子可以发 生Cu+ ↔ Cu2+ 的互变，将cyt.c所携带的电 子传递给O2。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
复合物Ⅳ的电子流向
电子传递的顺序为： Cyt c-CuA-a-a3CuB-O2，每4 e通过复 合物时，酶从基质中 消耗4个“底物”H+，生 成2H2O， 每通过1e，利用氧 化还原反应的能量泵 出1 H+到内膜外空间。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
中国海洋大学海洋生命学院 董文
第二节、电子传递链的组成和性质
呼吸链四个复合物的 电子和质子流动总图
NAD-Q还原酶
琥珀酸-Q还原酶
细胞色素还原酶
细胞色素氧化酶
中国海洋大学海洋生命学院 董文
呼吸链中电子传递顺序
线粒体内膜上存在的多种酶与辅酶或者辅基组成的 电子传递链每一个组分都有氧化型和还原型,在电 子传递功能上顺序地联在一起,使电子传递顺序进 行，不能越位(电子传递链的体外重组实验证明).
黄素单核苷酸 （Flavin Mononucleotide，FMN)
中国海洋大学海洋生命学院 董文
铁-硫中心（Iron-sulfur Centers, 铁 硫蛋白)
• 铁硫中心（Fe-S）：铁硫蛋白中铁与无机 硫原子(Fe与S等量)和/或蛋白质中Cys残基 的硫原子相连所形成的活性基团。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
第十七章 生物氧化
Biological Oxidation
维持生命活动的能量来源：
光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过 光合作用将光能转变成生物能。 化学能：动物和大多数的微生物，通过生 物氧化作用将有机物质（主要是各种光合 作用产物）存储的化学能释放出来，并转 变成生物能。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
中国海洋大学海洋生命学院 董文
生物氧化过程中水的生成
在生物氧化中，水是代谢物上脱下的氢与生物体吸进的 O2 化合生成的。 底物脱下的氢和电子经过 系列 载体的 序列 氧化还原反应，最终把电子和氢质子传递给受体.此过程称 之为 电子传递 （ electron transfer) 。而这种由一系列递 氢体和递电子体组成的氧化还原反应链，称之为 电子传递 链 （ electron transfer chain), 也 叫 做 呼 吸 链 （ respiration chain)。
Q循环（The Q Cycle)
Q循环反应： QH2 + 2cyt c1(氧化型) + 2HN+ → Q + 2cyt c1(还 + + 4Hp 原型) 转移的净效应： QH2被氧化成Q，2cyt c1被还原，释放4 H+到内 膜外空间。这种通过辅酶Q氧化还原的循环 变化进行的电子传递方式称为Q循环。
中国海洋大学海洋生命学院 董文
五、细胞色素 氧化酶